DE4318959C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Kontrollieren der vollständigen Füllung eines Fasses mit gewölbtem Faßboden, insbesondere KEG-Fasses für Bier o. dgl. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren der vollständigen Füllung eines Fasses mit gewölbtem Faßboden, insbesondere KEG-Fasses für Bier o. dgl., nach Beendigung des Füllvorganges, wonach jeweils mit einer auf Temperaturänderungen reagierenden Meldevorrichtung die Temperatur an der höchsten Stelle des Faßobenbodens und die Temperatur im Randbereich des Faßobenbodens erfaßt werden und gleichzeitig deren Ist-Temperaturdifferenz ermittelt wird, und wonach das Faß bei Abweichung der Ist-Temperaturdifferenz von einer vorgegebenen Soll-Temperaturdifferenz ausgeschleust wird.

Das Befüllen eines KEG-Fasses für Bier o. dgl. erfolgt regelmäßig durch Überkopffüllen im Spundloch, wobei von der einzufüllenden Flüssigkeit im Zuge des Füllvorganges das in den Fässern befind­ liche vorgespannte Gas verdrängt wird. Dabei erfolgt beispielsweise die Füllung so lange, bis über eine Temperatur- bzw. pH-Wert-Steuerung ein Schließmechanismus für die Zuführleitung betätigt und dadurch die Flüssigkeitszufuhr bzw. der Füllvorgang unterbrochen wird. Das heißt, man macht sich den Temperaturunterschied bzw. den unterschiedlichen pH-Wert des vorgespannten Gases im Vergleich zur ein gefüllten Flüssigkeit zu Nutze (vgl. DE 36 00 301 C2). In diesem Fall wird die vollständige Füllung des Fasses nur im Zuge des Füllvorganges erfaßt. Regelmäßig ist es dennoch erforderlich, die tatsächliche Füllung bzw. den Füllstand der Fässer nach dem Füllvorgang zu kontrollieren. So werden beispielsweise die Fässer nach der vollständigen Füllung mit elektromagnetischer Strahlung auf ihr Absorptionsverhalten hin untersucht, um den Füllstand zu ermitteln. Im Zuge dieser Kontrolle haben sich jedoch Deformationen des Faßringes als nachteilig erwiesen, so daß mit einer solchen Methode der Füllstand bzw. die korrekte Füllung der Fässer nicht fehlerfrei nachgewiesen werden konnte.

Ein anderes Verfahren zum Ermitteln der vollständigen Füllung von Fässern beruht auf einem Wiegen der Fässer vor und nach dem Befüllen. Hierbei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten aufgrund des unterschiedlichen Leergewichtes selbst gleich ausgebildeter Fässer.

Aus der DE 34 13 816 A1 ist ein Verfahren zum Kontrollieren der Füllhöhe in Fässern bekannt, bei dem zwei Temperaturfühler vorgesehen sind. Der obere Temperaturfühler mißt die Temperatur an der höchsten Stelle des Faßobenbodens und der untere Temperaturfühler wird am Faßmantel im Bereich der Füllhöhe zur Anlage gebracht. Die beiden Temperaturfühler dienen einer Soll-Differenztemperaturmessung und sind mit einer Schaltungsanordnung gekoppelt, welche Steuerimpulse aussendet, die bei Nichterreichen einer vorgegebenen Soll-Differenztemperatur das Faß als unterfüllt aussondern. Die beiden Temperaturfühler sind an einem drehbar gelagerten zweiseitigen Hebel befestigt, an dessen gegenüberliegenden freien Ende des Hebels ein Pneumatikzylinder angreift. Bei Betätigung des Pneumatikzylinders werden die beiden Temperaturfühler zwischen einer Anlagestellung am Faßmantelboden und einer abgeschwenkten Position verfahren. Etwaige Fehler bei der Füllstandsmessung durch eine Neigung des Fasses wie aufgrund eventueller Deformationen des Fasses können allerdings nicht ausgeschlossen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren anzugeben, wonach sich die vollständige Füllung eines Fasses mit gewölbtem Faßboden und insbesondere eines KEG-Fasses für Bier oder dergleichen im Zuge einer Temperaturmessung unabhängig von der Neigung des Fasses und eventueller Deformationen des Fasses einfach und funktionssicher kontrollieren läßt. Zusätzlich soll eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung geschaffen werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das gattungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur im Randbereich des Faßobenbodens mehrfach, d. h. an unterschiedlichen Stellen, erfaßt wird, daß jeweils die Ist-Temperaturdifferenzen zwischen der Temperatur an der höchsten Stelle des Faßobenbodens und den Temperaturen im Randbereich des Faßobenbodens ermittelt werden, und daß das Faß nur dann ausgeschleust wird, wenn sämtliche Ist-Temperaturdifferenzen von der vorgegebenen Soll-Temperatur­ differenz abweichen. - Durch diese Maßnahmen der Erfindung wird erreicht, daß nach Beendigung des Füllvorganges die vollständige Füllung eines Fasses zuverlässig und sicher kontrolliert werden kann und bei einer unvollständigen Füllung das jeweilige Faß ausgeschleust wird. Die Erfindung geht zunächst einmal von der Erkenntnis aus, daß sich das im Zuge des Füllvorganges verdrängte vorgespannte Gas in einer Gasblase an der höchsten Stelle des nach außen gewölbten Faßobenbodens ansammelt. Eine Füllung ist dann vollständig, wenn sich diese Gasblase nicht bis zu den Randbereich des Faßobenbodens erstreckt, so daß die Randbereiche des Faßobenbodens in Wärmekontakt mit der eingefüllten Flüssigkeit sind. In diesem Fall ist die an der höchsten Stelle des Faßobenbodens erfaßten Temperatur die Temperatur der Gasblase und die im Randbereich des Faßobenbodens erfaßte Temperaturen entsprechen sämtlich der Temperatur der eingefüllten Flüssigkeit, wenn das Faß weder geneigt noch deformiert ist. Da zwischen der Gasblasentemperatur und der Flüssigkeitstemperatur ein durch den vorhergehenden Füllvorgang vorgegebener Temperaturunterschied besteht, kann diese Temperaturdifferenz als Soll-Temperaturdifferenz vorgegeben werden und mit den jeweiligen Ist-Temperaturdifferenzen verglichen werden. Bei einer Ausdehnung der Gasblase in den Randbereich des Faßobenbodens sind beispielsweise bei nicht geneigtem und nicht deformiertem Faß die Ist-Temperaturdifferenzen verschwindend gering, so daß beim Vergleich mit der vorgegebenen Soll-Temperaturdifferenz das entsprechende Faß wegen unzureichender Füllung ausgeschleust wird. Aber auch wenn das Faß möglicherweise deformiert ist oder während der Füllstands­ messung geneigt ist, läßt sich ein unzureichend gefülltes Faß zuverlässig identifizieren und ausschleusen. Denn auch bei leicht geneigtem Faß und vollständiger Füllung des Fasses ist immer gewährleistet, daß zumindest zwischen der Temperatur an der höchsten Stelle des Faßobenbodens und der Temperatur an einer Stelle des Randbereiches eine Temperaturdifferenz besteht. Aufgrund der Mehrfach-Temperaturerfassung ist man erfindungsgemäß in der Lage, die Gasblase gleichsam zu lokalisieren und insbesondere deren vorschriftsmäßige oder nicht vorschriftsmäßige Ausdehnung zu kontrollieren. Damit erlaubt das erfindungsgemäße Verfahren eine sichere und zuverlässige Kontrolle des Füllstandes auch bei geneigtem und/oder deformiertem Faß.

Die Temperaturen liegen im vorliegenden Fall bei mehr als 20°C für die Temperatur der Gasblase und bei bis zu 10°C für die Flüssigkeitstemperatur, so daß die Temperaturdifferenz regelmäßig mehr als 10°C beträgt und daher leicht nachzuweisen ist.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einer Positionierungsfläche für das jeweils zu kontrollierende Faß und zumindest zwei Meldevorrichtungen, wobei oberhalb und in Ausrichtung zur Positionierungsfläche eine als Halteplatte ausgebildete Haltevorrichtung für die zwei Meldevorrichtungen oberhalb des Faßobenbodens angeordnet ist und zur Anpassung an unterschiedliche Faßhöhen durch eine Zylinderkolbenanordnung mit Anschlag höhenverstellbar ist, und wobei die Meldevorrichtungen mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit zur Anzeige der Temperaturen, Ermittlung der Ist-Temperaturdifferenz, Einstellung der Soll-Temperaturdifferenz und Steuerung der Ausschleusung eines unvollständig gefüllten Fasses verbunden sind. Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen der Temperatur im Randbereich des Faßobenbodens mehrere Meldevorrichtungen vorgesehen sind und die eine Meldevorrichtung zur Erfassung der Temperatur an der höchsten Stelle des gewölbten Faßobenbodens zentrisch an der Haltevorrichtung angebracht ist und die anderen Meldevorrichtungen zur Erfassung der Temperatur im Randbereich des Faßobenbodens mit einem vorgebenen Abstand zur zentralen Meldevorrichtung an der Haltevorrichtung abgestützt sind. Auf diese Weise lassen sich die Temperaturen im Höchsten des Faßobenbodens und in seinem Randbereich jeweils unschwer abgreifen, wenn das betreffende Faß seine Positionierungsfläche erreicht hat und die Haltevorrichtung mit den Meldevorrichtungen gegen den Faßobenboden niedergefahren worden ist. Die Meldevorrichtungen können auf der Halteplatte abstandsveränderlich, z. B. verschiebbar angeordnet sein, um unterschiedliche Faßdurchmessern Rechnung tragen zu können. Zumindest die Meldevorrichtungen zum Erfassen der Temperatur im Randbereich des Faßobenbodens sind federnd gegen die Halteplatte abgestützt. Eine solche federnde Abstützung kann auch für die zentrische Meldevorrichtung vorgesehen werden, ist jedoch nicht zwingend erforderlich. - Vorzugsweise sind die Meldevorrichtungen als Temperaturfühler, beispielsweise Platinwiderstände PT 100 ausgebildet. Während der Temperaturmessung ist das betreffende Faß zweckmäßigerweise mittels einer Positionssperre auf einem Transportband mit der Positionierungsfläche fixiert. Das Transportband bildet also gleichsam die Positionierungsfläche.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Kontrollieren der vollständigen Füllung eines Fasses in schematischer Darstellung und teilweise im Vertikalschnitt.

Die dargestellte Vorrichtung dient zum Kontrollieren der vollstän­ digen Füllung eines Fasses 1, insbesondere KEG-Fasses für Bier o. dgl., nach Beendigung des Füllvorganges. Dazu ist als Haltevor­ richtung eine Halteplatte 2 zur Aufnahme von Meldevorrichtungen 3a, 3b oberhalb des nach außen gewölbten Faßobenbodens 4 hochfahrbar und niederfahrbar angeordnet, wobei die eine Meldevorrichtung 3a zur Erfassung der Temperatur an der höchsten Stelle 4a des Faßobenbodens 4 zentrisch und fest an der Halteplatte 2 angebracht ist und sich die anderen Meldevor­ richtungen 3b zur Erfassung der Temperatur im Randbereich 4b des Faßobenbodens 4 federnd gegenüber der Halteplatte 2 abstützen. Die Halteplatte 2 ist zur Anpassung an unterschiedliche Faßhöhen durch eine Zylinderkolbenanordnung 5 mit Anschlag 8 höhenverstellbar ausgebildet. Dadurch, daß die Meldevorrichtungen 3a, 3b auf der Halteplatte 2 verstellbar, z. B. verschiebbar angeordnet sind, kann auch unterschiedlichen Faßdurchmessern Rechnung getragen werden. Die Meldevorrichtungen 3a, 3b sind als Temperaturfühler, beispielsweise Platinwiderstände PT 100, ausgebildet. Während der Temperaturmessung ist das Faß 1 in einer Positionssperre 7 fixiert. Zur Anzeige der Temperaturen, Ermittlung der Ist-Temperaturdifferenz, Einstellung der Soll-Temperaturdifferenz und Steuerung der Ausschleusung eines unvollständig gefüllten Fasses 1 sind die Temperaturfühler mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit 8 verbunden. Die Fässer 1 werden der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine Transporteinrichtung, z. B. ein Transportband 9 zugeführt, wobei die Halteplatte 2 zusammen mit der Auswerte- und Steuereinheit 8 an einem Ständer 10 befestigt ist.

Claims (6)

1. Verfahren zum Kontrollieren der vollständigen Füllung eines Fasses mit gewölbtem Faßboden, insbesondere KEG-Fasses für Bier oder dergleichen, nach Beendigung des Füllvorganges, wonach jeweils mit einer auf Temperaturänderungen reagierenden Meldevorrichtung die Temperatur an der höchsten Stelle des Faßobenbodens und die Temperatur im Randbereich des Faßobenbodens erfaßt werden und gleichzeitig deren Ist-Tempe­ raturdifferenz ermittelt wird, und wonach das Faß bei Abweichung der Ist-Temperaturdifferenz von einer vorgegebenen Soll-Tempera­ turdifferenz ausgeschleust wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Temperatur im Randbereich (4b) des Faßobenbodens (4) mehrfach, d. h. an unterschiedlichen Stellen, erfaßt wird, daß jeweils die Ist-Temperaturdifferenzen zwischen der Temperatur an der höchsten Stelle (4a) des Faßobenbodens (4) und den Temperaturen im Randbereich (4b) des Faßobenbodens (4) ermittelt werden, und daß das Faß (1) nur dann ausgeschleust wird, wenn sämtliche Ist-Temperaturdifferenzen von der vorge­ gebenen Soll-Temperaturdifferenz abweichen.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einer Positionierungsfläche für das jeweils zu kontrollierende Faß und zumindest zwei Meldevorrichtungen, wobei oberhalb und in Ausrichtung zur Positionierungsfläche eine als Halteplatte ausgebildete Haltevorrichtung für die zwei Meldevorrichtungen oberhalb des Faßobenbodens angeordnet ist und zur Anpassung an unterschiedliche Faßhöhen durch eine Zylinderkolbenanordnung mit Anschlag höhenverstellbar ist, und wobei die Meldevorrichtungen mit einer elektronischen Auswerte- und Steuereinheit zur Anzeige der Temperaturen, Ermittlung der Ist-Temperaturdifferenz, Einstellung der Soll-Temperaturdifferenz und Steuerung der Ausschleusung eines unvollständig gefüllten Fasses verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erfassen der Temperatur im Randbereich (4b) des Faßobenbodens (4) mehrere Meldevorrichtungen (3b) vorgesehen sind und die eine Meldevorrichtung (3a) zur Erfassung der Temperatur an der höchsten Stelle (4a) des gewölbten Faßobenbodens (4) zentrisch an der Haltevorrichtung (2) angebracht ist und die anderen Meldevorrichtungen (3b) zur Erfassung der Temperatur im Randbereich (4b) des Faßobenbodens (4) mit einem vorgegebenen Abstand zur zentralen Meldevorrichtung (3a) an der Haltevorrichtung (2) abgestützt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldevorrichtungen (3a, 3b) auf der Halteplatte (2) abstandsveränderlich, z. B. verschiebbar angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die Meldevorrichtungen (3b) zum Erfassen der Temperatur im Randbereich (4b) des Faßobenbodens (4) federnd gegen die Halteplatte (2) abgestützt sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Meldevorrichtungen (3a, 3b) als Temperaturfühler, beispielsweise Platinwiderstände PT 100 ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Faß (1) während der Temperaturmessung mittels einer Positionssperre (7) auf einem Transportband (9) mit einer Positionierungsfläche fixiert ist.